仪器仪表设计赵晨.docx
仪器仪表设计班级：测控122班姓名：学号：120123107056(+5V总体设计方案主要单元1.单片机单元本设计采用的是51内核的STC12C5A60S2单片机，STC12C5A60S2系列单 片机是宏品科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12 倍。2.本设计选择的变送器是由上海苏菲电器有限公司生产的系列变送器本设计选择的变送器是由上海苏菲电器有限公司生产的PA-19系列变送器,PA 19可将直流电流、电压信号转换成标准的过程信号。用于DCS对电动机、泵或热网的中央监控，监视供电线路及其电流。直电压变送器。卜八，一进一出，输入，输出为TEC_UXXX PA 191F10100V。4-20 MA产品型号一览表c 转换电路3/V由于一变送器输出时，在取样电阻上的电压不等 于，直接经模拟数字转换电路转换后的数字量也不为_,单片机无法直接利 用，通过公式计算过于复杂。因此一般的处理方 法是通过硬件电路将A 在取样电阻上产生的电压降消除，再进 行们转换。ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS担Supply InpLturFerrt,InpLt urpent Mcm&ntary, 3.1s Cc-mmsn-Made I n ptt Volts ge, = anti mum LEsd Tempsrstire 扫口timing, 1 3sJOutput Shcl Circurt to C-arn me " R w a nd REfj=22V 40出 2ED mA, 1% DutyCyciE z4DV -3DD=C Conti"Jous本设计选择精密的420mA输入/05V输出的I/V转换专用集成电路 RCV420, RCV420是美国RURR-BROWN公司生产的精密电流环接收器芯片，用 于将4-20mA输入信号转换成为0-5V输出信号，具有很高的性能价格比。它 包含一个高级运算放大器、一个片内精密电阻网络和一个精密10V电压基准。 其总转换精度为0.1%，共模抑制比CMR达86dB，共模输入范围达土 40V。 RCV420是一种精密的I/V转换电路，有商用级(0°C70°C )和工业级(-25°C -+85°C)。,lOTE 1 j Stress E9 a bcve thes e -atings nsy csusEpEfnr-snEnt dams*.Truth TablesADiOla2AjA.EXC(ONH()i)()110011201013011111Q011Q111101了1111XXXKime4.多路开关AD7501PDIPAl LGhlD 叵EN巨AS也翱叵AO7M1.AD7EO3TOP VIEW 网眼E7Z" AJDHI 可 77| jT| ctlf7T| 53 "g"|5.采样保持器单元LF398采样保持电路实质上是一种模拟信号存储器，它在数字指令控制下，使开 关通断，对输入信号瞬时值进行采样并寄存。LF398采样保持器，由双极性绝缘 栅场效应管组成，它具有采样速度快、保持下降速度慢、精度高等特点，采样时 间小于6 s时精度可达0.01%；采用双极性输入状态可获得低偏置电压和宽频 带；抗干扰能力强，不易受温度影响；芯片上的逻辑输入端均为具有低输入电流 的差动输入，允许直接与TTL、PMOS和CMOS相连，差动门限为1.4 V，电源电 压可在士 5 V和±18 V之间变化.引脚排列如图所示。N Packagev+一一u3LOGICOFFSET VOLTAGELOGIC REFERENCEINPUTqV-_5_OUTPUTTOP VIEWLF398具有采样和保持功能，它是一种模拟信号存储器，在逻辑指令控制 下，对输入的模拟量进行采样和寄存。 输入的模拟量信号可以从多路开关 AD7501输入，在微机的控制下，选择一路从OUT端进入采样保持器LF398的IN端. 采样保持器的逻辑控制端8应与微机的数据口连接，使采样保持器8引脚高则采 样，低则保持。采样保持器的5端为模拟量输出端OUT与A/D转换器ADC0804 的输入VIN端相连。A/D转换器的输出的数字量接微机的数据口，完成模拟量的 输入。6.AD采集单元集成A/D转换器品种繁多，选用时应综合考虑各种因素选取集成芯片。一 般逐次比较型A/D转换器用的比较多，ADC0804就是这类单片集成A/D转换器。 ADC0804是一款8位、单通道、低价格A/D转换器，主要特点是：模数转换时间 大约100us；方便TTL或CMOS标准接口；可以满足差分电压输入；具有参考电 压输入端；内含时钟发生器；单电源工作时（05） V输入电压范围是05V； 不需要调零等等。ADC0804是一款早期的AD转换器，因其价格低廉而在要求不 高的场合得到广泛应用。5.120VADC0802-ADC0804TANTALUM
